【手続補正書】
【提出日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  冷凍機制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度センサー（１３）で検出した庫内温度に比例した時分割比例動作信号（Ｓ１）を出力する温度調節計（１７）と、
蒸発器（２）の入口側と出口側に配設された温度センサー（１４，１５）で検出した温度に基づいて、入口側と出口側の温度差を検出し、該温度差に比例した時分割比例動作信号（Ｓ２）を出力する温度差出力計（１８）と、
前記温度調節計（１７）および温度差出力計（１８）からの２系統の出力をＡＮＤ合成し、蒸発器（２）に連設された電磁弁（７）の開閉制御を行う制御信号（Ｓ３）を出力するＡＮＤ合成器（１９）と
を備えたことを特徴とする冷凍機制御装置。
【請求項２】  請求項１に記載の冷凍機制御装置において、前記温度調節計（１７）、温度差出力計（１８）、及びＡＮＤ合成器（１９）は、筐体内に収納されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膨張弁と連設された電磁弁の開閉制御を効果的に行うことにより冷凍機の運転時間の短縮を図り、冷凍機の省エネルギー化を実現させることができる冷凍機制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧縮方式の冷凍機の構造として、例えば図２の従来のショーケースの冷媒回路図に示すように蒸発器２，圧縮機３，凝縮器４，受液器５，膨張弁６等を配管接続し、ショーケース１に前記蒸発器２および膨張弁６を配設する。そして、該膨張弁６と連設された電磁弁７の開閉制御をショーケース１の庫内に配設した温度センサー１３および温度スイッチ１６で行い、蒸発器２で冷却された空気を送風機１１で送風することにより庫内に冷風を循環させている。また、蒸発器２の出口側の低圧ガスの圧力を検出して圧縮機３の運転制御を行うための圧力スイッチ８およびマグネットスイッチ９を圧縮機３の吸入側に配設し、さらに、該圧縮機３により得られた高温の高圧ガスを凝縮器４で冷却水１０等により冷却して液化させ、冷媒の循環を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような冷凍機を商用運転する場合、低圧ガスの圧力は圧力スイッチにより検出し、圧縮機への電力供給はマグネットスイッチをＯＮ／ＯＦＦさせることにより行っている。冷凍機の動作上、該圧力スイッチがＯＮする圧力とＯＦＦする圧力の差を大きく取る必要があり、さらには真夏の最大負荷に合わせて設定を行っている。このため、負荷が軽い時期は低圧ガスの圧力を必要以上に下げてしまうことになり、圧縮機の過剰運転による電力消費の無駄が生じていた。
【０００４】
このような電力消費の無駄を改善するため、上記圧力スイッチを圧力センサーに替え、さらに、マグネットスイッチをインバータ装置に替えて圧縮機の回転数制御を行うインバータ方式を採用したり、高効率電動機を使用した圧縮機の採用等を行っていた。
【０００５】
しかしながら、上記インバータ方式による運転の場合、制御部の回路構成が複雑となりイニシャルコストが非常に高くなってしまうという問題点や、機械系の共振周波数による振動や軸ねじり共振発生の問題、さらには高調波や軸電圧発生の問題等があった。また、高効率電動機を使用した圧縮機による運転の場合、イニシャルコストが比較的高くなる割には大きな節電効果が得られないという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、複雑な回路構成を必要とせず、既設の冷凍機でも改造することなく簡単に配設することができ、負荷の軽い時の無駄な電力消費を押えることができる、汎用の冷凍機制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の冷凍機制御装置１２は、温度センサー（１３）で検出した庫内温度に比例した時分割比例動作信号（Ｓ１）を出力する温度調節計（１７）と、蒸発器（２）の入口側と出口側に配設された温度センサー（１４，１５）で検出した温度に基づいて、入口側と出口側の温度差を検出し、該温度差に比例した時分割比例動作信号（Ｓ２）を出力する温度差出力計（１８）と、前記温度調節計（１７）および温度差出力計（１８）からの２系統の出力をＡＮＤ合成し、蒸発器（２）に連設された電磁弁（７）の開閉制御を行う制御信号（Ｓ３）を出力するＡＮＤ合成器（１９）と
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の冷凍機制御装置において、前記温度調節計（１７）、温度差出力計（１８）、及びＡＮＤ合成器（１９）は、筐体内に収納することができる。

【０００９】
【実施例】
本発明の実施例を図を用いて詳しく説明する。図１は本発明の冷凍機制御装置を配設したショーケースの冷媒回路図であり、図３は本発明の冷凍機制御装置の回路ブロック図である。また、図４は本発明の冷凍機制御装置の各回路ブロックにおける動作信号波形を表した図であり、図５は温度調節計の時分割比例動作を説明した図である。
【００１０】
図１および図３に示すように本発明の冷凍機制御装置１２を例えばショーケースの冷凍機に配設する場合、庫内の３ヶ所に温度センサー１３，１４，１５を配設し、接続する。
【００１１】
温度センサー１３は庫内温度Ｔ１を検出するためのものであり、冷凍機制御装置１２内の温度調節計１７と接続する。該温度調節計１７は、庫内温度Ｔ１に比例した時分割比例動作信号Ｓ１を出力するものである。該時分割比例動作信号Ｓ１は、図５に示すように予め設定された庫内設定温度に対して比例帯を持ち、該比例帯の中において庫内温度Ｔ１に比例した周期ｔが一定でＯＮ時間の異なる信号である。庫内温度Ｔ１が高くなると、ＯＮ時間を長くするように動作する。なお、庫内設定温度は温度調節計１７に附設された温度設定ボリウム２０により任意に設定可能である。
【００１２】
温度センサー１４は蒸発器２の入口側温度Ｔ２を検出するためのものであり、温度センサー１５は蒸発器２の出口側温度Ｔ３を検出するためのものであり、いずれも冷凍機制御装置１２内の温度差出力計１８と接続する。該温度差出力計１８は、蒸発器２の入口側と出口側の温度差、即ち入口側温度Ｔ２−出口側温度Ｔ３を検出し、該温度差に比例した時分割比例動作信号Ｓ２を出力するものである。温度差が大きいとＯＮ時間を長くするように動作し、温度差が少ないとＯＦＦ時間を長くするように動作する。また、温度差がない場合には蒸発器２に着霜が進んでいると考えられ、該蒸発器２の熱交換が悪くなりショーケース１の吹き出し温度が上昇して鮮度維持が難しくなるため、温度差の下限設定を行って警報を発することもできる。なお、下限設定は温度差出力計１８に附設された下限設定ボリウム２１により任意に設定可能である。
【００１３】
次に、上記温度調節計１７からの時分割比例動作信号Ｓ１と、温度差出力計１８とからの時分割比例動作信号Ｓ２の２系統の信号をＡＮＤ合成器１９によりＡＮＤ合成し、さらに出力増幅して最終的な制御信号Ｓ３を出力する。そして、該冷凍機制御装置１２からの制御出力Ｓ３で蒸発器６に連設された電磁弁７の開閉制御を行う。
【００１４】
上記のような制御信号Ｓ３で電磁弁７の開閉制御を行った場合、単に低圧ガスの圧力を圧力スイッチ８により検出し、マグネットスイッチ９をＯＮ／ＯＦＦして圧縮機３の運転制御を行うのに比べ、時分割比例動作信号Ｓ１に近似した圧縮機３の間欠運転を行うことにより電力損失を抑えることができる。さらに、圧縮機３の蓄圧分による時分割比例動作信号Ｓ２に基づいた電磁弁７の間欠開閉制御を行うことにより、蒸発器２の平均温度を保ちながら圧縮機３の運転時間を節減することができ電力損失を抑えることができる。
【００１５】
なお、本発明における冷凍機制御装置１２を構成する温度調節計１７や温度差出力計１８の回路構成は，温度センサー１３，１４，１５からの信号を電圧または電流に変換した後、周波数やパルス幅に変換するＶ（Ｉ）−Ｆ変換やＶ（Ｉ）−Ｐ変換により実施でき、ＡＮＤ合成器１９はＡＮＤゲートと出力増幅器により実施でき、これらはいずれも周知の技術であるため詳細は省略する。
【００１６】
また、上記の実施例ではショーケースの冷凍機についての説明を行ったが、ショーケースに限らずどのような冷凍機においても実施可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の冷凍機制御装置を既設若しくは新規の冷凍機に配設して運転すれば、下記のような効果を奏することができる。
（１）負荷の軽い時においても圧縮機の無駄な運転を押えることができ、大きな節電効果が得られる。
（２）新規の冷凍機はもちろんのこと、既設の冷凍機にも改造することなく簡単に取り付けることができる。
（３）インバータ方式に比べて、非常に安価である。
（４）蒸発器への着霜が押えられ、熱交換が阻害されることなく品物の鮮度維持が確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の冷凍機制御装置を配設したショーケースの冷媒回路図である。
【図２】
従来のショーケースの冷媒回路図である。
【図３】
本発明の冷凍機制御装置の回路ブロック図である。
【図４】
本発明の冷凍機制御装置の各回路ブロックにおける動作信号波形を表した図である。
【図５】
温度調節計の時分割比例動作を説明した図である。
【符号の説明】
１  ショーケース
２  蒸発器
３  圧縮機
４  凝縮器
５  受液器
６  膨張弁
７  電磁弁
８  圧力スイッチ
９  マグネットスイッチ
１０  冷却水
１１  送風機
１２  冷凍機制御装置
１３  温度センサー
１４  温度センサー
１５  温度センサー
１６  温度スイッチ
１７  温度調節計
１８  温度差出力計
１９  ＡＮＤ合成器
２０  温度設定ボリウム
２１  下限設定ボリウム
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2001153472.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2001153472.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2001153472.tif 000003